[發明專利]一種柔性驅動的視覺跟蹤裝置設計及控制方法

在審

• 申請號: 202011644782.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112847444A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 朱延河;李長樂;趙杰
• 申請（專利權）人: 洛陽尚奇機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J19/02
• 分類號: B25J19/02;B25J9/16
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 張東明

1.一種柔性驅動的視覺跟蹤裝置，其特征在于，包括攝像機模組、視覺定位板、球鉸鏈、絲繩末端固定器、柔性視覺跟蹤基座、若干根柔性鋼絲繩、三角支撐板一、三角支撐板二、若干根絲繩套管和若干組柔性鋼絲驅動組件；所述三角支撐板一和三角支撐板二的上下兩端均安裝絲繩套管，所述柔性鋼絲驅動組件分別對應安裝于三角支撐板二的一側，所述攝像機模組安裝于視覺定位板上，所述球鉸鏈的一端轉動連接在視覺定位板的底部，另一端安裝于柔性視覺跟蹤基座上，所述絲桿末端固定器安裝于柔性視覺跟蹤基座內，所述柔性鋼絲繩的一端固定于視覺定位板上，另一端依次貫穿絲繩末端固定器和絲繩套管纏繞于柔性鋼絲驅動組件。

2.根據權利要求1所述一種柔性驅動的視覺跟蹤裝置，其特征在于，所述視覺定位板的中部設置定位孔，所述定位孔內安裝軸承座，所述球鉸鏈的一端與軸承座轉動連接。

3.根據權利要求1所述一種柔性驅動的視覺跟蹤裝置，其特征在于，所述攝像機模組包括視覺攝像機和攝像機基座；所述攝像機基座安裝于視覺定位板中部的定位孔上方，所述視覺攝像機安裝于攝像機基座上。

4.根據權利要求3所述一種柔性驅動的視覺跟蹤裝置，其特征在于，所述柔性鋼絲驅動組件包括驅動電機和鋼絲繩轉動軸；所述鋼絲繩轉動軸安裝于驅動電機的輸出軸上，所述鋼絲繩轉動軸上設有若干鋼絲輪槽。

5.一種柔性驅動視覺跟蹤控制方法，其特征在于，所述方法包括：

識別獲取相機采集到的圖像；

對相機獲取的圖像進行與處理，分離出圖像的有效區域；

采用模板匹配方法對有效區域進行匹配，選出匹配最佳區域為目標物，獲得中心像素位置坐標；

得到目標物的位置與攝像機視野內像素中心坐標的位置偏差，通過三根柔性鋼絲繩并聯運動學模型求解，得到三根柔性鋼絲繩分別需要伸縮的長度，將其轉化為控制三根柔性鋼絲繩的驅動電機轉動的角度，使三個驅動電機帶動三根柔性鋼絲繩產生并聯運動，通過攝像機視野的豎直方向調節，實現對跟蹤目標的視覺跟蹤。